aus einer Idee heraus, ein Relais elektronisch durch einen Mosfet zu ersetzen, entstand bei mir eine zusammengefrickelte Schaltung.
Im Grunde genommen ist es ja so, daß ein mechanisches Relais bei einer gewissen Spannung den Kontakt schließen kann und bei einer anderen Spannungshöhe den Kontakt abfallen lässt.
Dieses Verhalten ist oft auch von Vorteil, das Dumme ist nur, daß die Relaiskontakte mit jedem Schaltvorgang "verbraucht" werden, die maximalen Schaltspiele sind in gewissen Bereichen begrenzt.
Folgende Sichtweise war für mich beim Ersetzen eines Relais hilfreich,
ein Relais ist ein Schalter, der spannungsgesteuert ist.
Nun hatte ich beobachtet, daß die Spannung von einem Solarmodul je nach Bestrahlung und Leistungsentnahme schwankt und keinen festen Wert annimmt.
Sobald Akkus über Solar mit einem einfachen Step Down geladen werden, dann zieht der Ladestrom den Spannungswert tendenziell nach unten, dies geschieht so lange, bis die Akkus entsprechend gesättigt sind oder das Solarmodul mehr Leistung bereitstellen kann, als Ladeleistung gefordert wird.
Man erkennt die Sättigung daran, daß der Spannungswert des Solareingangs in die Höhe schnellt, dieser Punkt ist meist ca 2-3V höher, als die maximale Ladespannung der Akkus.
Aus diesem Grund hatte ich mir eine weitere kleine Schaltung überlegt, die tatsächlich rudimentär funktioniert.
Die im unteren Bild skizzierte Grundschaltung, kann mit anderer Zenerdiode dafür sorgen, daß zuerst ausschließlich Akkus geladen werden.
die Schaltung kann durch Austausch der Zenerdiode im Wert angepasst werden.
Sobald mehr Spannung zur Verfügung steht, können ein Wechselrichter oder andere Geräte über Mosfet dazugeschaltet werden, ohne daß der Ladestrom der Akkus stark in die Knie geht.
Die Schaltung sperrt automatisch wieder, sollte die Spannung fallen.
Zum Schalten von größeren Leistungen können dabei mehrere Mosfets zusammengeschaltet werden. 4 Stück im Parallelbetrieb mit Alublech als Kühlkörper haben bei mir um die 300W geschaltet, vermutlich auch mehr, größere Leistung bis jetzt nicht ausprobiert.
zum Ausgleich der Teilströme wurden vor jedem Source 0,01 Ohm Widerstände gesetzt. (Rds eines IRF4905 ist mit 0,02Ohm angegeben)
mangels Bauteilen habe ich die 0,01 Ohm durch je 0,86m 1,5mm² Zuleitung nachgebaut.
über die Gatekapazität und den 1MOhm Pullup ist theoretisch auch das Schwingen gedämpft,
ein Tau von 13,6ms bei 4 Mosfets ist theoretisch berechnet. 100Hz=10ms
aus heutiger Sicht würe ich aber noch zusätzlich einen kleinen Gatekondensator und einen niedrigeren Pullup Widerstand zur Stabilisierung wählen.
Der Pullup Widerstand muß niedriger gewählt werden, damit das Tau wieder ungefähr auf demselben Wert liegen würde und gleichzeitig der Tau-Wert im Bereich von ca. 10ms stabilisiert wird. eine Freilaufdiode über Source und Drain kann zusätzlich nützlich sein.
